1、引 言

　　钢水的真空处理应用于钢水的脱氢、脱氮、去氧（轻处理）和脱硫，同时具有合金微调和温度调整的功能。攀钢生产特殊钢，如轨道钢、低合金结构钢、齿轮钢、氧气瓶钢等都需要经过真空处理，是方坯连铸生产的重要环节。顶枪应用于真空非处理状态下，对真空室进行保温，减少温降，祛除真空室内壁表面结瘤。根据炼钢厂对真空系统的生产要求，控制系统要具有高可靠性、易操作性、维修方便、控制功能全面的特点，真空控制系统的可编程控制器采用SEIMENS公司的SIMATIC S7-400 PLC。SIMATIC S7-400 PLC是具有中高档性能的PLC，具有模块化和用户易于掌握的特点，并具有高速的指令处理、人机界面、CPU的智能化诊断、具有网络通信、软件编程语言丰富的特点。

2、自动化级控制系统

　　根据真空的工艺设备情况，真空控制系统设计采用SIEMENS公司的SIMATIC PCS7过程控制系统，系统主要由一套S7 400 PLC、两台监控站和二级计算机系统构成。

　　RH控制系统采用两级控制系统组成，一级基础自动化系统和二级计算机控制系统，在一级基础自动化系统中完成其逻辑控制和控制回路的调节控制，二级计算机系统从基础自动化系统采取过程生产数据，根据生产计划和来钢情况进行模型运算，优化出生产参数下送到基础自动化系统执行操作。RH基础自动化系统采用西门子公司的S7 400系列的PLC控制器组成过程控制系统，网络系统采用西门子公司的工业以太网来连接LF系统、合金下料系统、中控室的操作站、报表打印机和RH的二级计算机等设备。过程控制系统采用西门子公司的S7 400系列组成PLC控制系统，操作台采用ET200M利用PROFIBUS-DP网络接入PLC主控器以减少电缆布线。机电一体设备采用RS232协议与PLC的主控器通讯。操作站与PLC系统之间采用工业以太网协议通讯，一级操作站和二级计算机采用西门子OPC协议来完成数据交换。为了对控制设备的精确定位，其传动系统采用VVVF技术来进行调速控制。

3、顶枪加热过程描述研究

　　顶枪在非处理期间由停放位开始下降，当下降到预设加热高度时，加热煤气和氧气阀打开，煤气点火燃烧，调节煤气和氧气流量到给定值对真空室进行加热或除瘤。

图1 顶枪加热过程

　　位置和加热控制以及辅助控制的核心设备是PLC，软件是RH PLC使用的软件，控制程序是用STEP 7编程语言编写的，使用梯形图、功能框图、语句表语言。程序编写使用了模块化编写方式。